Celldifferentiering

Man tror att alger för en miljard år sedan var de första organismerna som övergick från att vara encelliga till att bli flercelliga. Låt oss kort beskriva denna vetenskapliga hypotes. Encelliga alger var då eukaryoter, celler som fortplantade sig genom celldelning. Varje dottercell var uppbyggd på likartat sätt och livskraften i sig själv. I nästa evolutionära utvecklingssteg slog sig några alger samman i ett gemensamt skeléaktigt hölje och bildade en så kallad algkoloni. Liksom tidigare var varje enskild alg förmögen till fortplantning. Efter några celldelningar så bröts en koloni isär och varje alg grundade sedan sin egen koloni.

Algerna i en sådan koloni kunde redan koordinera sina rörelser och gemensamt simma i en viss riktning. Snart frambringade evolutionen större algkolonier om hundratals eller tusentals algceller och i detta stora nätverk visade de enskilda cellerna för första gången en viss specialisering, t.e.x. när det gällde varseblivningen av ljus eller näring.

Bild: Grupp av encelliga blågrönaalger Microcystis aeruginosa och kolonier av densamma.

(https://www.nrm.se/faktaomnaturenochrymden/vaxter/kryptogamer/manadenskryptogam/alger/blagronaalgercyanobakterier/microcystisencelligkoloni.1706.html)

Cellerna i nätverket var dessutom anslutna till varandra genom cytoplasmiska förbindelser. Man förmodar att enskilda kolonimedlemmar började föra vidare metabola ämnen till andra. Fördelning av uppgifter, den första differentieringen. Nu måste inte varje cell i nätverket behärska alla funktioner utan kunde dela på uppgifter och resultat. Även på fortplantningen var endast ett fåtal celler i nätverket specialiserade. Ett salladsblad med platta och tillslutna epidermisceller bildar dess yta med rundade svampvävnadsceller som ligger luftigt tillsammans. Det ger lätta och transparanta strukturer. Potatisknölar är underjordiska delar av potatisplantor och består främst av kloroplasterfria celler som kan lagra den producerade stärkelsen.

Bild: Potatisknölar utgör de underjordiska delarna av potatisplantan.

(https://malinochmalinstankar.blogg.se/2011/april/portabel-potatis.html)

Så långt växterna, nu ska vi titta på djurriket. Celler i en muskelvävnad är fiberaktigt långsträckta och har en mängd smä energiproducerande organeller. Tarmväggceller i mag tarmkanalenhar en förstorad yta, tack vare otaligt små utbuktningar kallade mikrovilli. De gör det möjligt att ta upp alla näringsämnen från den smälta maten. Dessa njurceller är specialiserade på att filtrera bort ämnen av en viss storlek från blodet. Nervceller är ansvariga för att transportera elektriska signaler över långa avstånd. Ljuskänsliga sinnesceller finns i ögats näthinna, tätt packade för att kunna avbilda så många detaljer som möjligt.

De kvinnliga könscellerna bär med sig ett stort näringsförråd för att kunna livnära ett embryo. Två saker är viktiga att notera, dels att graden av specialisering är större ju högre utvecklad organismen i fråga är och att formen på en cell är optimalt utformad för att utföra sina uppgifter. Form följer funktion. Slutligen återstår bara att förklara den biologiska systematiken enligt vilken en flercellig organism är uppbyggd. Människan och hennes matspjälkningssystem är ett bra exempel. Cellen är organismens minsta byggsten, exempelvis en cell från tarmväggen.

Många likartade celler bildar en homogen vävnad, här tarmslemhinnan där alla celler uppfyller samma eller mycket liknande funktioner. Ett organ som tunntarmen är sammansatt av olika vävnadstyper men bildar tillsammans en funktionell enhet. Många olika uppbyggda organ bildar ett organsystem, exepelvis matspjälkningssystemets organ. Tjocktarm, tunntarm, mage, bukspottskörtel, matstrupet etc. Den högsta nivån av integration är sedan slutligen organismen, den levande individen.

Bild: Tunntarmen är uppbyggd av olika vävnadstyper.

(https://suneoverhagen.blogspot.se/2014/10/samband-inflammation-i-hjarna-med.html)

Film: drive.google.com/file/d/0B2VSNOWBAXckMkFiZTY5eTV4RlU/view?usp=sharing